Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7271266B2 - Control device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7271266B2 - Control device - Google Patents

Control device Download PDF

Info

Publication number
JP7271266B2
JP7271266B2 JP2019068245A JP2019068245A JP7271266B2 JP 7271266 B2 JP7271266 B2 JP 7271266B2 JP 2019068245 A JP2019068245 A JP 2019068245A JP 2019068245 A JP2019068245 A JP 2019068245A JP 7271266 B2 JP7271266 B2 JP 7271266B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque command
command value
unit
value
feedback
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019068245A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020167875A (en
Inventor
林峰 蘭
智也 森
嶺 板羽
得次 舘脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Corp
Nidec Elesys Corp
Original Assignee
Nidec Corp
Nidec Elesys Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Corp, Nidec Elesys Corp filed Critical Nidec Corp
Priority to JP2019068245A priority Critical patent/JP7271266B2/en
Priority to US16/733,259 priority patent/US11296637B2/en
Priority to CN202010080164.5A priority patent/CN111756281B/en
Priority to DE102020104256.6A priority patent/DE102020104256B4/en
Publication of JP2020167875A publication Critical patent/JP2020167875A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7271266B2 publication Critical patent/JP7271266B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control specially adapted for damping motor oscillations, e.g. for reducing hunting
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/20Controlling the acceleration or deceleration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、モータの駆動制御を行う制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls driving of a motor.

モータの駆動を行う制御装置では、モータの駆動電流に振動成分が含まれていると不要な振動が発生してしまうため、モータの駆動電流から振動成分を除去することが望ましい。振動を抑制するために、モータの駆動電流の制御に非干渉制御が用いられることがある。 In a control device that drives a motor, if the drive current of the motor contains a vibration component, unnecessary vibration occurs. Therefore, it is desirable to remove the vibration component from the drive current of the motor. In order to suppress vibration, non-interfering control is sometimes used to control the drive current of the motor.

また、モータの駆動制御では、モータ、インバータ等の保護のため、トルク指令値が上限トルク値を超えないように制限するリミッタを設けている場合がある。このため、トルク指令値によっては、非干渉制御によりトルク指令値に加えられる振動抑制の信号がリミッタによって制限され、振動抑制の効果が低下する場合がある。例えば、特許文献1に開示された技術では、トルク指令値を制限した場合に、車両の振動を効果的に抑制するために、トルク指令値を制限するリミッタの特性を車両特性に応じて変化させている。 Further, in motor drive control, a limiter may be provided to limit the torque command value so as not to exceed the upper limit torque value in order to protect the motor, inverter, and the like. Therefore, depending on the torque command value, the vibration suppression signal added to the torque command value by the non-interference control may be limited by the limiter, and the vibration suppression effect may be reduced. For example, in the technique disclosed in Patent Document 1, when the torque command value is limited, the characteristics of a limiter that limits the torque command value are changed according to the vehicle characteristics in order to effectively suppress the vibration of the vehicle. ing.

特開2005-269836号公報JP 2005-269836 A

しかしながら、特許文献1に開示された技術では、車両毎にリミッタの特性を変化させているため、計算が複雑になって処理負荷が増加する問題があった。また、単純なリミッタによって、トルク指令を制限した場合、制振抑制の効果が低下する問題があった。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the characteristics of the limiter are changed for each vehicle, so there is a problem that the calculation becomes complicated and the processing load increases. Further, when the torque command is limited by a simple limiter, there is a problem that the damping suppression effect is lowered.

上述の課題に鑑み、本発明は、単純な構成のリミッタを用いたモータの駆動制御における振動抑制の効果の低下を防止することができる制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a control device capable of preventing deterioration of the effect of suppressing vibration in motor drive control using a limiter having a simple configuration.

上記課題を解決するため、本発明に係る制御装置のある態様によれば、制御装置は、角度検出部と、フィードバック部と、トルク指令演算部と、制限部と、駆動制御部と、補正部と、を備える。前記角速度検出部は、モータの角速度を検出する。前記フィードバック部、前記角速度検出部が検出した角速度からフィードバック値を求める。前記トルク指令演算部は、上位装置から供給される上位トルク指令値と前記フィードバック部が求めたフィードバック値に応じてトルク指令値を求める。前記制限部は、前記トルク指令演算部が求めたトルク指令値が所定のトルク上限値を超えないように制限する。前記駆動制御部は、前記制限部により制限されたトルク指令値に応じてモータの駆動制御を行う。前記補正部は、前記フィードバック部が求めたフィードバック値と前記上位トルク指令値に応じて、前記上位トルク指令値又は前記トルク指令値を補正する。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the control device of the present invention, the control device includes an angle detection section, a feedback section, a torque command calculation section, a limit section, a drive control section, a correction section, And prepare. The angular velocity detector detects the angular velocity of the motor. A feedback value is obtained from the angular velocity detected by the feedback section and the angular velocity detection section. The torque command calculation section obtains a torque command value according to a superior torque command value supplied from a host device and a feedback value obtained by the feedback section. The limiting section limits the torque command value obtained by the torque command calculating section so as not to exceed a predetermined torque upper limit value. The drive control section performs drive control of the motor according to the torque command value limited by the limit section. The correction section corrects the upper torque command value or the torque command value according to the feedback value obtained by the feedback section and the upper torque command value.

以上の構成を有する本発明によれば、単純な構成のリミッタを用いたモータの駆動制御における振動抑制の効果の低下を防止することができる。 According to the present invention having the above configuration, it is possible to prevent deterioration of the effect of suppressing vibration in motor drive control using a limiter with a simple configuration.

実施形態1のモータ制御システムの構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration example of a motor control system according to Embodiment 1; FIG. モータ制御システムを構成するモータ制御部の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a motor control unit that configures the motor control system; モータ制御部を構成する補正部の構成例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration example of a correction unit that constitutes a motor control unit; FIG. 補正部におけるオーバートルクであるか否かの演算処理の例を示すフローチャートである。7 is a flow chart showing an example of a calculation process for determining whether or not there is overtorque in a correction unit; 補正部が生成する補正量の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of correction amounts generated by a correction unit; 補正部により補正されたトルク指令値の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the torque command value correct|amended by the correction|amendment part. リミッタによりトルク指令値が制限された状態の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a state in which a torque command value is restricted by a limiter; 振動によるモータによって駆動される負荷の加速度の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of acceleration of a load driven by a motor due to vibration; 振動によるモータによって駆動される負荷の加速度の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of acceleration of a load driven by a motor due to vibration; 実施形態2のモータ制御システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a motor control system according to a second embodiment; FIG. 補正部が生成する補正量の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of correction amounts generated by the correction unit; 補正部が生成する補正量の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of correction amounts generated by the correction unit;

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための実施形態について詳細に説明する。
<実施形態1>
図1は、本発明の実施形態1に係る制御装置を用いたモータ制御システムの構成例を示すブロック図である。
このモータ制御システムは、負荷1を駆動する制御対象のモータ2と、モータ2に対する上位トルク指令値を生成する上位装置3と、上位装置3からの上位トルク指令値Tとモータ2の状態に応じてモータの駆動を制御するモータ制御部4と、モータ制御部4の制御に応じた駆動電流をモータ2に供給する電力変換部5とを備えている。
Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a motor control system using a control device according to Embodiment 1 of the present invention.
This motor control system includes a motor 2 to be controlled that drives a load 1, a host device 3 that generates a high-order torque command value for the motor 2, a high-order torque command value Tm from the host device 3, and the state of the motor 2. and a power conversion unit 5 for supplying the motor 2 with a drive current according to the control of the motor control unit 4 .

モータ2は、例えば電気自動車の駆動を行うものであり、例えば3相のブラシレスモータから構成される。また、上位装置3は、例えば電気自動車の場合では、アクセル開度や現在の車両速度等に応じた上位トルク指令値を生成するVCU(Vehicle Control Unit:車両制御装置)等から構成される。なお、モータ2は、ロボットのアーム等の駆動を行うモータ等であってもよい。また、モータ2は、ブラシ付きDCモータ等の他のモータで構成してもよい。また、電力変換部5は、例えばインバータで構成され、モータ制御部4からの電流制御に応じて、電源電圧のスイッチングを行なってモータ2に供給する。 The motor 2 drives an electric vehicle, for example, and is composed of, for example, a three-phase brushless motor. In the case of an electric vehicle, for example, the host device 3 is composed of a VCU (Vehicle Control Unit) or the like that generates a host torque command value according to the degree of opening of the accelerator or the current vehicle speed. Note that the motor 2 may be a motor or the like that drives an arm of a robot or the like. Alternatively, the motor 2 may be composed of another motor such as a brushed DC motor. The power converter 5 is composed of, for example, an inverter, and performs switching of the power supply voltage according to the current control from the motor controller 4 to supply it to the motor 2 .

図2は、モータ制御部4の構成例を示すブロック図である。
モータ2は、電力変換部5から供給される駆動電流に応じて磁界を発生する界磁コイル、ロータに取り付けられた永久磁石等を備え、界磁コイルが発生する磁界に応じた駆動力を発生する。また、モータ2は、ロータの位置(角度)を検出する位置検出部2A等を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the motor control section 4. As shown in FIG.
The motor 2 includes a field coil that generates a magnetic field according to the drive current supplied from the power converter 5, a permanent magnet attached to the rotor, etc., and generates a driving force according to the magnetic field generated by the field coil. do. The motor 2 also includes a position detector 2A and the like for detecting the position (angle) of the rotor.

モータ制御部4は、上位装置3からの上位トルク指令値Tに応じたフィードフォワードトルク指令値TmFFを求めるフィードフォワード部10と、位置検出部2Aの検出出力からモータ2の角速度ωを求める速度演算部20と、モータ2の角速度ωに応じたフィードバックトルク指令値TmFBを求めるフィードバック部30と、トルク指令値Tmresを求める演算部40とを備えている。また、モータ制御部4は、演算部40からのトルク指令値Tmresが所定の閾値を超えないように制限するリミッタ50と、トルク指令値Tmres等に応じてモータ2に供給する駆動電流の制御を行う電流制御部60と、上位装置3からの上位トルク指令値Tを補正する補正部70とを備えている。 The motor control unit 4 includes a feedforward unit 10 that obtains a feedforward torque command value TmFF corresponding to the upper torque command value Tm from the host device 3, and an angular velocity ωm of the motor 2 from the detection output of the position detection unit 2A. A feedback unit 30 for obtaining a feedback torque command value TmFB corresponding to the angular velocity ωm of the motor 2, and a calculation unit 40 for obtaining a torque command value Tmres are provided. The motor control unit 4 also includes a limiter 50 that limits the torque command value Tmres from the calculation unit 40 so that it does not exceed a predetermined threshold value, and a drive current that is supplied to the motor 2 according to the torque command value Tmres . It has a current control section 60 that performs control and a correction section 70 that corrects the higher-order torque command value Tm from the higher-order device 3 .

このモータ制御システムでは、フィードフォワード部10からのフィードフォワードトルク指令値(フィードフォワード値)TmFFとフィードバック部30からのフィードバックトルク指令値(フィードバック値)TmFBから求めたトルク指令値Tmresに基づいて電流制御部60による制御を行うことにより、モータ2の振動を抑制する非干渉化制御を行っている。 In this motor control system, based on the torque command value Tmres obtained from the feedforward torque command value (feedforward value) TmFF from the feedforward section 10 and the feedback torque command value (feedback value) TmFB from the feedback section 30, Non-interfering control for suppressing vibration of the motor 2 is performed by performing control by the current control unit 60 using the current control unit 60 .

リミッタ50は、演算部40からのトルク指令値Tmresが所定の閾値Tlimを超えないように制限して電流指令演算部61に供給する。この閾値Tlimは、例えばモータ2の上限トルク値とする。あるいは、閾値Tlimは、例えばモータ2の上限トルク値と上限電流値等を用いて設定してもよい。 The limiter 50 limits the torque command value T mres from the calculation unit 40 so as not to exceed a predetermined threshold value T lim and supplies it to the current command calculation unit 61 . This threshold value T lim is, for example, the upper limit torque value of the motor 2 . Alternatively, the threshold T lim may be set using, for example, the upper limit torque value and upper limit current value of the motor 2 .

電流制御部60は、リミッタ50を介して供給されるトルク指令値Tmres_limitと速度演算部20が求めたモータ2の角速度ωに応じて電流指令値iを求める電流指令演算部61と、電流指令値iと速度演算部20が求めたモータ2の角速度ωに応じてモータ2を駆動する駆動電流の制御を行う電流制御演算部62とを備えている。電流制御演算部62は、例えば電流指令値iに応じて電力変換部5を制御することにより、駆動電流のPWM(Pulse Width Moduration)制御を行っている。 The current control unit 60 includes a current command calculation unit 61 that obtains a current command value i g according to the torque command value T mres_limit supplied via the limiter 50 and the angular velocity ω m of the motor 2 obtained by the speed calculation unit 20; A current control calculation section 62 is provided for controlling the driving current for driving the motor 2 according to the current command value i g and the angular velocity ω m of the motor 2 obtained by the speed calculation section 20 . The current control calculation unit 62 performs PWM (Pulse Width Modulation) control of the drive current by controlling the power conversion unit 5 according to the current command value ig , for example.

上述のように構成されたモータ制御システムでは、上位装置3から上位トルク指令値Tが供給されると、モータ制御部4は、上位トルク指令値Tとモータ2の角速度ωに応じてモータ2の駆動を制御する。具体的には、補正部70は、所定の時間間隔毎に上位装置3から供給される上位トルク指令値Tを補正し、補正後の上位トルク指令値T´をフィードフォワード部10に供給する。なお、この補正は、後述のように、トルク指令値Tmresリミッタ50の閾値を超えないように必要に応じて行われる。フィードフォワード部10は、上位トルク指令値T´に応じたフィードフォワードトルク指令値TmFFを求め、演算部40に供給する。速度演算部20は、位置検出部2Aの検出出力からモータ2の角速度ωを求め、フィードバック部30等に供給する。フィードバック部30は、モータ2の角速度ωからフィードバックトルク指令値TmFBを求め、演算部40に供給する。演算部40は、フィードフォワードトルク指令値TmFFとフィードバックトルク指令値TmFBの和をトルク指令値Tmresとしてリミッタ50に供給する。リミッタ50は、トルク指令値Tmresが所定の閾値を超えないように制限し、トルク指令値Tmres_limitとして電流指令演算部61に供給する。 In the motor control system configured as described above, when the host torque command value T m is supplied from the host device 3 , the motor control unit 4 operates according to the host torque command value T m and the angular velocity ω m of the motor 2 . It controls driving of the motor 2 . Specifically, the correction unit 70 corrects the upper torque command value Tm supplied from the host device 3 at predetermined time intervals, and supplies the corrected upper torque command value Tm ' to the feedforward unit 10. do. This correction is performed as necessary so as not to exceed the threshold value of the torque command value Tmres limiter 50, as will be described later. The feedforward unit 10 obtains a feedforward torque command value TmFF corresponding to the upper torque command value Tm , and supplies the feedforward torque command value TmFF to the calculation unit 40 . The speed calculation unit 20 obtains the angular speed ωm of the motor 2 from the detection output of the position detection unit 2A, and supplies it to the feedback unit 30 and the like. The feedback unit 30 obtains a feedback torque command value T mFB from the angular velocity ω m of the motor 2 and supplies it to the calculation unit 40 . The calculation unit 40 supplies the sum of the feedforward torque command value TmFF and the feedback torque command value TmFB to the limiter 50 as the torque command value Tmres . The limiter 50 limits the torque command value T mres not to exceed a predetermined threshold, and supplies it to the current command calculation unit 61 as the torque command value T mres_limit .

電流指令演算部61は、リミッタ50を介して供給されるトルク指令値Tmres_limitと速度演算部20からの角速度ωと電源電圧値VDCから電流指令値iを求め、電流制御演算部62に供給する。電流制御演算部62は、電流指令演算部61から供給された電流指令値iに応じて電力変換部5を制御する。具体的には、電流制御演算部62は、電力変換部5に供給される電流の電流値iと電流指令演算部61からの電流指令値iと速度演算部20からの角速度ωに応じて電力変換部5によるスイッチングを行うタイミングを制御する。これにより、上位装置3からの上位トルク指令値Tとモータ2の角速度ωに応じた駆動制御が実行される。 Current command calculation unit 61 obtains current command value ig from torque command value Tmres_limit supplied via limiter 50, angular velocity ωm from speed calculation unit 20, and power supply voltage value VDC . supply to The current control calculator 62 controls the power converter 5 according to the current command value ig supplied from the current command calculator 61 . Specifically, the current control calculation unit 62 calculates the current value ir of the current supplied to the power conversion unit 5, the current command value ig from the current command calculation unit 61, and the angular velocity ωm from the speed calculation unit 20. Accordingly, the timing of switching by the power converter 5 is controlled. As a result, drive control according to the upper torque command value T m from the upper apparatus 3 and the angular velocity ω m of the motor 2 is executed.

図3は、補正部70の構成例を示すブロック図である。
補正部70は、上位装置3からの上位トルク指令値Tとフィードバックトルク指令値TmFBに応じた演算を行う演算部71と、オーバートルクであるか否かの演算を行うオーバートルク演算部72と、オーバートルク演算部72の演算結果に含まれるノイズのゲインを低減させるノイズ低減部73と、補正量ΔTを選択するための最大値を演算する最大値演算部74とを備えている。ノイズ低減部73は、例えばローパスフィルタ等で構成される。また、補正部70は、前回の処理時の補正値を保持する前回値保持部75と、前回値保持部75に保持されている値を保持させる減衰部76と、補正量の符号を判定する符号判定部77と、補正量ΔTに応じて上位トルク指令値Tを補正する演算部78とを備えている。なお、演算部78は、上位トルク指令値Tに補正量ΔTを加算する加算部として構成してもよい。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the correction unit 70. As shown in FIG.
The correction unit 70 includes a calculation unit 71 that performs calculations according to the upper torque command value Tm and the feedback torque command value TmFB from the host device 3, and an overtorque calculation unit 72 that calculates whether or not there is overtorque. , a noise reduction unit 73 that reduces the gain of noise included in the calculation result of the overtorque calculation unit 72, and a maximum value calculation unit 74 that calculates the maximum value for selecting the correction amount ΔT. The noise reduction section 73 is composed of, for example, a low-pass filter. The correction unit 70 also includes a previous value holding unit 75 that holds the correction value of the previous processing, an attenuation unit 76 that holds the value held in the previous value holding unit 75, and determines the sign of the correction amount. It has a sign determination section 77 and a calculation section 78 that corrects the upper torque command value Tm according to the correction amount ΔT. Note that the calculation unit 78 may be configured as an addition unit that adds the correction amount ΔT to the upper torque command value Tm .

図4は、補正部70のオーバートルク演算部72によるオーバートルクであるか否かの演算処理の例を示すフローチャートである。
オーバートルク演算部72は、所定の時間間隔毎に図4の処理を実行する。処理を介しすると、オーバートルク演算部72は、S1において、演算部71から供給される上位トルク指令値Tとフィードバックトルク指令値TmFBの和Tの絶対値とリミッタ50の閾値Tlimの絶対値の比較演算を行い、和Tの絶対値がリミッタ50の閾値Tlimを超えているか否かを判定する。
FIG. 4 is a flow chart showing an example of calculation processing for determining whether or not there is overtorque by the overtorque calculation unit 72 of the correction unit 70 .
The overtorque computing section 72 executes the process of FIG. 4 at predetermined time intervals. In S1, the overtorque calculation unit 72 calculates the absolute value of the sum Tc of the upper torque command value Tm supplied from the calculation unit 71 and the feedback torque command value TmFB and the threshold value Tlim of the limiter 50. An absolute value comparison operation is performed to determine whether or not the absolute value of the sum Tc exceeds the threshold Tlim of the limiter 50 .

和Tの絶対値がリミッタ50の閾値Tlimの絶対値を超えている場合には、オーバートルク演算部72は、ステップS2において、和Tの絶対値とリミッタ50の閾値Tlimの絶対値の差をノイズ低減部73を介して最大値演算部74に供給する。一方、ステップS1において、和Tの絶対値がリミッタ50の閾値Tlimを超えていなければ、オーバートルク演算部72は、ステップS3において、値0をノイズ低減部73を介して最大値演算部74に供給する。以上の処理は、所定の時間間隔毎に繰り返される。 If the absolute value of the sum T c exceeds the absolute value of the threshold T lim of the limiter 50, the overtorque calculator 72 calculates the absolute value of the sum T c and the absolute value of the threshold T lim of the limiter 50 in step S2. The difference in values is supplied to the maximum value calculator 74 via the noise reducer 73 . On the other hand, if the absolute value of the sum T c does not exceed the threshold value T lim of the limiter 50 in step S1, the overtorque calculation unit 72 sets the value 0 to the maximum value calculation unit via the noise reduction unit 73 in step S3. 74. The above processing is repeated at predetermined time intervals.

ノイズ低減部73は、所定の時間間隔毎にオーバートルク演算部72から供給される値のノイズのゲインを低減させて最大値演算部74に供給する。前回値保持部75には、前回の処理の際の最大値演算部74の出力が保持されている。減衰部76は、前回の処理の際の最大値演算部74の出力を減衰させて最大値演算部74に供給する。この減衰部76による処理は、前回値保持部75に格納されている値から一定値を引いてもよい。あるいは、1次遅れ系等の他の方法によって減衰させてもよい。 The noise reduction unit 73 reduces the noise gain of the value supplied from the overtorque calculation unit 72 at predetermined time intervals, and supplies the noise gain to the maximum value calculation unit 74 . The previous value holding section 75 holds the output of the maximum value calculating section 74 during the previous processing. The attenuation unit 76 attenuates the output of the maximum value calculation unit 74 in the previous process and supplies the output to the maximum value calculation unit 74 . The processing by the attenuation unit 76 may subtract a constant value from the value stored in the previous value holding unit 75 . Alternatively, it may be attenuated by another method such as a first-order lag system.

最大値演算部74は、ノイズ低減部73を介してオーバートルク演算部72から供給される値と、減衰部76により減衰された前回の処理の際の最大値演算部74の出力のうち、値が大きい方を出力する。この出力は、符号判定部77と前回値保持部75に供給される。符号判定部77は、入力信号の符号に基づいて補正量ΔTの符号を決め、求めた符号を含む補正量ΔTを演算部78に供給する。演算部78は、供給された補正量ΔTに基づいて上位トルク指令値Tを補正し、補正したトルク指令値T´をフィードフォワード部10に供給する。 The maximum value calculation unit 74 selects the value supplied from the overtorque calculation unit 72 via the noise reduction unit 73 and the output of the maximum value calculation unit 74 attenuated by the attenuation unit 76 during the previous process. output the larger one. This output is supplied to the sign determination section 77 and the previous value holding section 75 . The sign determination unit 77 determines the sign of the correction amount ΔT based on the sign of the input signal, and supplies the correction amount ΔT including the obtained sign to the calculation unit 78 . The calculation unit 78 corrects the upper torque command value T m based on the supplied correction amount ΔT, and supplies the corrected torque command value T m ′ to the feedforward unit 10 .

図5は、上述の補正処理によって補正部が生成する補正量ΔTの例を示す図である。
この補正量ΔTは、補正を行わない場合にトルク指令値Tmresがリミッタ50の閾値Tlimを超える期間に値が大きくなり、時間経過にしたがって減衰する値となる。上述のように求められた補正量ΔTにより、上位トルク指令値Tを補正することにより、例えば図6に示すように、トルク指令値Tmresがリミッタ50の閾値Tlimを超えない状態となる。なお、この例では、符号判定部77は補正量ΔTの符号を負とし、演算部78が上位トルク値Tに負の値である補正量ΔTを加算した結果を示している。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the correction amount ΔT generated by the correction unit through the correction process described above.
This correction amount ΔT increases during the period when the torque command value T mres exceeds the threshold value T lim of the limiter 50 when no correction is performed, and becomes a value that attenuates as time elapses. By correcting the upper torque command value Tm using the correction amount ΔT obtained as described above, the torque command value Tmres does not exceed the threshold value Tlim of the limiter 50, as shown in FIG. . In this example, the sign determination unit 77 sets the sign of the correction amount ΔT to be negative, and the calculation unit 78 indicates the result of adding the correction amount ΔT, which is a negative value, to the upper torque value Tm .

これに対し、上位トルク指令値Tの補正を行わない場合には、上位トルク指令値Tとフィードバックトルク指令値TmFBの状態によっては、例えば図7に示すように、トルク指令値Tmresがリミッタ50の閾値Tlimを超えてしまい、リミッタ50によってトルク指令値の値が制限されてしまう。この結果、振動抑制の効果が低下してしまう。本実施形態では、上述のように、トルク指令値Tmresがリミッタ50の閾値Tlimを超えないように、上位トルク指令値Tを補正することにより、モータの駆動制御における振動抑制の効果の低下を防止することができる。 On the other hand, if the upper torque command value Tm is not corrected, depending on the state of the upper torque command value Tm and the feedback torque command value TmFB , for example, as shown in FIG . exceeds the threshold value Tlim of the limiter 50, and the limiter 50 limits the value of the torque command value. As a result, the effect of suppressing vibration is reduced. In the present embodiment, as described above, by correcting the upper torque command value Tm so that the torque command value Tmres does not exceed the threshold value Tlim of the limiter 50, the effect of suppressing vibration in motor drive control is improved. A decrease can be prevented.

図8及び図9は、上位トルク指令値Tを補正しない場合と、上位トルク指令値Tを補正する場合とで、振動によるモータ2によって駆動される負荷1の加速度の例を比較したものである。図8及び図9は、例えば電気自動車の場合には、電気自動車の加速度の例を示している。また、図8の符号81及び図9の符号83が上位トルク指令値Tを補正しない場合の振動による加速度を示しており、図8の符号82及び図9の符号84が上位トルク指令値Tを補正する場合の振動による加速度を示している。図8及び図9の比較から明らかなように、補正部70による上位トルク指令値Tの補正により、振動抑制の効果の低下を防止することができている。 FIGS. 8 and 9 compare examples of acceleration of the load 1 driven by the motor 2 due to vibration when the upper torque command value Tm is not corrected and when the upper torque command value Tm is corrected. is. 8 and 9 show an example of the acceleration of an electric vehicle, for example in the case of an electric vehicle. Reference numeral 81 in FIG. 8 and reference numeral 83 in FIG. 9 indicate acceleration due to vibration when the upper torque command value Tm is not corrected, and reference numeral 82 in FIG. 8 and reference numeral 84 in FIG. It shows the acceleration due to vibration when m is corrected. As is clear from the comparison between FIGS. 8 and 9, the correction of the upper torque command value Tm by the correction unit 70 can prevent the reduction of the effect of suppressing vibration.

また、本実施形態では、上述のように上位トルク指令値Tを補正することにより、単純な構成のリミッタを用いてトルク指令値を制限したモータの駆動制御における振動抑制の効果の低下を防止することができる。また、本実施形態では、補正部70による補正量の算出に、車両特性を用いていないため、処理負荷の増加を抑えることができる。したがって、本実施形態によれば、処理負荷の増加を抑えつつ振動抑制の効果の低下を防止することができる。 In addition, in the present embodiment, by correcting the upper torque command value Tm as described above, it is possible to prevent a decrease in the effect of suppressing vibration in the drive control of a motor that limits the torque command value using a limiter with a simple configuration. can do. In addition, in the present embodiment, since vehicle characteristics are not used in the calculation of the correction amount by the correction unit 70, an increase in processing load can be suppressed. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent deterioration of the vibration suppression effect while suppressing an increase in the processing load.

<実施形態2>
図10は、実施形態2のモータ制御システムを構成するモータ制御部の構成例を示すブロック図である。実施形態1では、補正部70が上位装置3からの上位トルク指令値Tを補正する構成としていたが、本実施形態では、補正90が、フィードフォワード部10からのフィードフォワードトルク指令値TmFFを補正するようになっている。
<Embodiment 2>
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a motor control unit that constitutes the motor control system of the second embodiment. In the first embodiment, the correction unit 70 is configured to correct the upper torque command value Tm from the host device 3, but in the present embodiment, the correction 90 corrects the feedforward torque command value TmFF from the feedforward unit 10. is to be corrected.

補正部90は、上述の図3に示す補正部70と同様に構成されており、フィードフォワード部10からのフィードフォワードトルク指令値TmFFとフィードバック部30からのフィードバックトルク指令値TmFBに応じて補正量ΔTを求め、フィードフォワードトルク指令値TmFFを補正するようになっている。 Correction section 90 is configured in the same manner as correction section 70 shown in FIG . A correction amount ΔT is obtained to correct the feedforward torque command value TmFF .

以上説明したように、本実施形態によれば、上位トルク指令値とフィードバック部が求めたフィードバック値に応じて、トルク指令値を補正することにより、上述の実施形態1と同様に、単純な構成のリミッタを用いたモータの駆動制御における振動抑制の効果の低下を防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, by correcting the torque command value according to the upper torque command value and the feedback value obtained by the feedback unit, a simple configuration similar to that of the above-described first embodiment can be achieved. It is possible to prevent a decrease in the effect of suppressing vibration in motor drive control using the limiter.

<変形例>
上述の実施形態では、図5に示す補正量ΔTを用いた例について説明したが、例えば図11に示すように、減衰時間が早い補正量ΔTを用いてもよい。振動抑制の効果は、フィードバックトルク指令値TmFBの値が立ち上がる期間で高いため、フィードバックトルク指令値TmFBの値が立ち上がる期間においてトルク指令値がリミッタ50の閾値Tlimを超えないように補正することにしてもよい。このような補正量ΔTを生成するためには、例えば補正部70の減衰部76による減衰量を大きくすればよい。
<Modification>
In the above-described embodiment, an example using the correction amount ΔT shown in FIG. 5 has been described. However, as shown in FIG. 11, for example, a correction amount ΔT with a fast decay time may be used. Since the vibration suppression effect is high during the period when the value of the feedback torque command value TmFB rises, the torque command value is corrected so as not to exceed the threshold value Tlim of the limiter 50 during the period when the value of the feedback torque command value TmFB rises . You can decide. In order to generate such a correction amount ΔT, for example, the attenuation amount by the attenuation section 76 of the correction section 70 should be increased.

また、補正量ΔTは、一定の値としてもよい。これにより、トルク指令値の補正の処理負荷の増加をさらに抑えつつ振動抑制効果を維持するることができる。この場合、補正後のトルク指令値がリミッタ50の閾値Tlimを超えないように補正してもよいが、例えば図12に示すように補正後のトルク指令値がリミッタ50の閾値Tlimを超える範囲を所定の閾値以下とするように補正量ΔTを求めてもよい。補正後のトルク指令値がある程度リミッタ50の閾値Tlimを超えていても振動抑制の効果はあるため、このような補正量ΔTを用いることにより、トルク指令値の値を全体的に高く維持することができ、上位トルク指令値に対する応答性を向上させることができる。なお、補正部によりどの程度の補正を行うのかは、例えば要求される振動抑制の効果、処理負荷の大小、要求される応答性等を総合的に考慮して決めてもよい。 Also, the correction amount ΔT may be a constant value. As a result, it is possible to maintain the vibration suppressing effect while further suppressing an increase in the processing load for correcting the torque command value. In this case, the corrected torque command value may be corrected so as not to exceed the threshold value Tlim of the limiter 50, but for example, as shown in FIG. The correction amount ΔT may be obtained so that the range is equal to or less than a predetermined threshold. Even if the corrected torque command value exceeds the threshold value T lim of the limiter 50 to some extent, the effect of suppressing the vibration is still obtained. It is possible to improve the responsiveness to the upper torque command value. It should be noted that the degree of correction to be performed by the correction unit may be determined by comprehensively considering, for example, the required vibration suppression effect, the magnitude of the processing load, the required responsiveness, and the like.

また、上述の各実施形態では、トルク指令値を制限するリミッタ50を設けた例について説明したが、リミッタを設けず、電流制御部に供給されるトルク指令値が所定の閾値を超えないように補正部が上位トルク指令値又はトルク指令値を補正するようにしてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, an example in which the limiter 50 that limits the torque command value is provided has been described. The correction unit may correct the upper torque command value or the torque command value.

上記した各実施形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置やシステムの構成や各種条件によって適宜修正または変更されるべきものであり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。 Each of the above-described embodiments is an example of means for realizing the present invention, and should be appropriately modified or changed according to the configuration of the device or system to which the present invention is applied and various conditions. The form is not limited.

1…負荷、2…モータ、2A…位置検出部、3…上位装置、4…モータ制御部、5…電力変換部、10…フィードフォワード部、20…速度演算部、30…フィードバック部、40…演算部、50…リミッタ、60…電流制御部、61…電流指令演算部、62…電流制御演算部、70…補正部、80…補正部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Load 2... Motor 2A... Position detection part 3... Host device 4... Motor control part 5... Power conversion part 10... Feed forward part 20... Velocity calculation part 30... Feedback part 40... Calculation unit 50 Limiter 60 Current control unit 61 Current command calculation unit 62 Current control calculation unit 70 Correction unit 80 Correction unit

Claims (5)

モータの角速度を検出する角速度検出部と、
前記角速度検出部が検出した角速度からフィードバック値を求めるフィードバック部と、
上位装置から供給される上位トルク指令値と前記フィードバック部が求めたフィードバック値に応じてトルク指令値を求めるトルク指令演算部と、
前記トルク指令演算部が求めたトルク指令値が所定のトルク上限値を超えないように制限する制限部と、
前記制限部により制限されたトルク指令値に応じてモータの駆動制御を行う駆動制御部と、
前記フィードバック部が求めたフィードバック値と前記上位トルク指令値に応じて、前記上位トルク指令値又は前記トルク指令値に対してモータを駆動する駆動電流の制御周期毎に補正する補正部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
an angular velocity detector that detects the angular velocity of the motor;
a feedback unit that obtains a feedback value from the angular velocity detected by the angular velocity detection unit;
a torque command calculation unit that obtains a torque command value according to a superior torque command value supplied from a superior device and a feedback value obtained by the feedback unit;
a limiting unit that limits the torque command value obtained by the torque command calculating unit so that it does not exceed a predetermined torque upper limit value;
a drive control unit that controls the drive of the motor according to the torque command value limited by the limiter;
a correction unit that corrects the upper torque command value or the torque command value for each control cycle of the drive current that drives the motor, according to the feedback value obtained by the feedback unit and the upper torque command value;
A control device comprising:
前記上位トルク指令値に応じてフィードフォワード値を求めるフィードフォワード部を備え、
前記トルク指令演算部は、前記フィードフォワード部が求めたフィードフォワード値と前記フィードバック部が求めたフィードバック値に応じて前記トルク指令値を求める
を備えることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
A feedforward unit that obtains a feedforward value according to the upper torque command value,
2. The control device according to claim 1, wherein the torque command calculation unit obtains the torque command value according to the feedforward value obtained by the feedforward unit and the feedback value obtained by the feedback unit. .
前記補正部は、
補正後の前記トルク指令値が所定の閾値を超えないように補正を行う、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
The correction unit is
performing correction so that the torque command value after correction does not exceed a predetermined threshold;
3. The control device according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記補正部は、
前記上位トルク指令値と前記フィードバック部が求めたフィードバック値に基づいて、
トルク指令値が前記所定の閾値を超えるか否かを検出する検出部と、
前記検出部がトルク指令値が前記所定の閾値を超えると検出した場合に、トルク指令値の最大値を求める最大値演算部と、
前記最大値演算部が求めたトルク指令値の最大値に応じて補正量を求める補正量演算部と、
前記補正量演算部が求めた前記補正量に応じて、前記上位トルク指令値又は前記トルク指令値を補正する補正処理部と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の制御装置。
The correction unit is
Based on the upper torque command value and the feedback value obtained by the feedback unit,
a detection unit that detects whether or not the torque command value exceeds the predetermined threshold;
a maximum value calculation unit that calculates the maximum value of the torque command value when the detection unit detects that the torque command value exceeds the predetermined threshold;
a correction amount calculation unit that calculates a correction amount according to the maximum value of the torque command value obtained by the maximum value calculation unit;
a correction processing unit that corrects the upper torque command value or the torque command value according to the correction amount obtained by the correction amount calculation unit;
4. The control device of claim 3, comprising:
モータの角速度を検出する角速度検出部と、
前記角速度検出部が検出した角速度からフィードバック値を求めるフィードバック部と、
上位装置から供給される上位トルク指令値と前記フィードバック部が求めたフィードバック値に応じてトルク指令値を求めるトルク指令演算部と、
トルク指令値に応じてモータの駆動制御を行う駆動制御部と、
前記フィードバック部が求めたフィードバック値と前記上位トルク指令値に応じて、前記上位トルク指令値又は前記トルク指令値に対してモータを駆動する駆動電流の制御周期毎に補正する補正部と、を備え、
前記補正部は、
補正後の前記トルク指令値が所定の閾値を超えないように補正を行う、
ことを特徴とする制御装置。
an angular velocity detector that detects the angular velocity of the motor;
a feedback unit that obtains a feedback value from the angular velocity detected by the angular velocity detection unit;
a torque command calculation unit that obtains a torque command value according to a superior torque command value supplied from a superior device and a feedback value obtained by the feedback unit;
a drive control unit that controls the drive of the motor according to the torque command value;
a correction unit that corrects the upper torque command value or the torque command value for each control cycle of the drive current that drives the motor, according to the feedback value obtained by the feedback unit and the upper torque command value. ,
The correction unit is
performing correction so that the torque command value after correction does not exceed a predetermined threshold;
A control device characterized by:
JP2019068245A 2019-03-29 2019-03-29 Control device Active JP7271266B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019068245A JP7271266B2 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Control device
US16/733,259 US11296637B2 (en) 2019-03-29 2020-01-03 Control device
CN202010080164.5A CN111756281B (en) 2019-03-29 2020-02-05 Control device
DE102020104256.6A DE102020104256B4 (en) 2019-03-29 2020-02-18 control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019068245A JP7271266B2 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020167875A JP2020167875A (en) 2020-10-08
JP7271266B2 true JP7271266B2 (en) 2023-05-11

Family

ID=72608046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019068245A Active JP7271266B2 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Control device

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11296637B2 (en)
JP (1) JP7271266B2 (en)
CN (1) CN111756281B (en)
DE (1) DE102020104256B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7368346B2 (en) * 2020-12-23 2023-10-24 トヨタ自動車株式会社 car
JP2024011931A (en) * 2022-07-15 2024-01-25 日産自動車株式会社 Electric vehicle control method and electric vehicle control device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013188073A (en) 2012-03-09 2013-09-19 Nissan Motor Co Ltd Rotation control device of motor
JP2017169258A (en) 2016-03-14 2017-09-21 オムロン株式会社 Motor control device, motor control method, control system, information processing program, and recording medium
JP2018024281A (en) 2016-08-08 2018-02-15 株式会社ジェイテクト Actuator control device
JP2019050649A (en) 2017-09-08 2019-03-28 Ntn株式会社 Motor-driven actuator and electric motor device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3863719B2 (en) * 2000-11-14 2006-12-27 株式会社豊田中央研究所 Control device and control method for electric vehicle
JP4556460B2 (en) 2004-03-19 2010-10-06 日産自動車株式会社 Vehicle damping control device and vehicle damping control method
JP4400389B2 (en) * 2004-09-21 2010-01-20 株式会社デンソー Drive motor control device
JP5705585B2 (en) * 2011-02-25 2015-04-22 Ntn株式会社 Electric car
JP6246496B2 (en) * 2013-05-20 2017-12-13 Ntn株式会社 Electric vehicle control device
JP6531682B2 (en) * 2016-03-11 2019-06-19 オムロン株式会社 Motor control device, motor control method, program, and recording medium
BR112018071295B1 (en) * 2016-04-19 2023-01-17 Nissan Motor Co., Ltd. CONTROL METHOD FOR ELECTRIC VEHICLE AND CONTROL DEVICE FOR ELECTRIC VEHICLE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013188073A (en) 2012-03-09 2013-09-19 Nissan Motor Co Ltd Rotation control device of motor
JP2017169258A (en) 2016-03-14 2017-09-21 オムロン株式会社 Motor control device, motor control method, control system, information processing program, and recording medium
JP2018024281A (en) 2016-08-08 2018-02-15 株式会社ジェイテクト Actuator control device
JP2019050649A (en) 2017-09-08 2019-03-28 Ntn株式会社 Motor-driven actuator and electric motor device

Also Published As

Publication number Publication date
US11296637B2 (en) 2022-04-05
CN111756281B (en) 2024-03-01
DE102020104256A1 (en) 2020-10-01
CN111756281A (en) 2020-10-09
DE102020104256B4 (en) 2022-11-03
US20200313594A1 (en) 2020-10-01
JP2020167875A (en) 2020-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111418144B (en) Motor control method and motor control device
JP2006288076A (en) Control device
JP6685184B2 (en) Motor drive device and air conditioner outdoor unit using the same
US11707992B2 (en) Systems and methods for controlling motor engagement for a vehicle
JP7271266B2 (en) Control device
JP6809958B2 (en) Electric motor control device
JPWO2019106729A1 (en) Electric motor control method and electric motor control device
JPWO2019106838A1 (en) Electric motor control method and electric motor control device
JP6216639B2 (en) Motor control device
JP4771078B2 (en) Motor control device
US20050007058A1 (en) Spindle motor drive controller
US8466643B2 (en) Motor drive device, and motor drive method
US12097769B2 (en) Apparatus and method for influencing electromagnetic forces of an electric traction motor
JP2000116189A (en) Induction motor control device
JP5786726B2 (en) Motor drive control system
JP5114914B2 (en) Inverter control device
JP5125283B2 (en) Electric motor control device and electric motor control program
JP6816045B2 (en) Power converter controller
US11863092B2 (en) Control device
JP5361507B2 (en) Motor control device with protection function
JP7781265B2 (en) Rotating machine control device
JP6640659B2 (en) Control device for power converter, power conversion system, compressor drive system, flywheel power generation system, and control method for power converter
JP2024066176A (en) Motor Drive System
JP5125587B2 (en) Motor control device and motor control method
JP2007089318A (en) Semiconductor power conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220301

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20220301

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20220401

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230313

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230426

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7271266

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151